Транзисторы вместо диодов в выпрямителе.

[Fenyx]

Перечитывал я сегодня койкакую инфу по схемотехнике и наткнулся в одном месте на фразу типа "транзисторы включены диодами", так вот меня и посетила идея поставить в блок питания вместо моста из диодов (все стараются Шоттки ставить, а они капризные и дорогие) мост из транзисторов - у них ведь граничная частота - мегагерцы - коммутация будет лучше любых диодов. Промоделировал я это дело на мультисиме (так для лучшего умозрения) и правда - на диодном мостике довольно сильные скачки напряжения показывает, а на транзисторном их вообще нет. Хотелось бы услышать мнение специалиста по этому поводу - я ведь в схемотехнике довольно поверхностно разбираюсь - может не знаю чего-то важного, что этому мешает ( а то бы все уже давно так и делали?)

[TDA]

Fenyx, Могу сказать только то что диоды шоттки совсем не дорогие, если их сравнивать с обычными диодами с близкими параметрами. (кроме максимального обратного напряжения)

[OlegNet]

Транзисторы более подходят для синхронного выпрямления и когда требования к БП очень высокие, тем более для того чтобы реализовать скоростные характеристики транзисторов, желательно ими управлять извне. А диодов вполне хватает для выпрямления низких частот, к тому же шоттки выпускаются и с обратным напряжением не менее 200В. Получается что для очень большого числа применений всегда можно найти подходящие диоды.

[Apos]

Транзисторы более подходят для синхронного выпрямления и когда требования к БП очень высокие

Об этом и речь. Для звука требования к БП как раз очень высокие.
Задача такая - как устранить или растянуть импульсы зарядного тока? Если бы ВАХ диодов проходила через начало координат, то зарядный ток нарастал бы более плавно с началом каждого полупериода. У меня тоже в последнее время сидит в голове эта мысль - попробовать как-нибудь примострячить в выпрямитель транзисторы. Возможно, и с управлением ими от отдельной обмотки трансформатора. Типа управляемые сопротивления в цепи зарядки конденсаторов фильтра.
Идея WP с "перекальным" трансформатором, конечно, сильна. Но вот в моём частном случае, есть достаточное количество готовых 500-ваттных трансов на Ш-железе, там только отмотать лишнее со вторички, работы минимум. И у меня не производство, себестоимость не колышет, поэтому буду делать традиционные БП на полную и с запасом мощность. Хотелось бы только решить эту проблему с зарядными импульсами.

[Gajdar]

CLC фильтер спасет отца русской демократии. Нужно только сделать схему плавного включения, чтобы не получить импульс при включении от дросселя, и дроссель нужного размеру и будет всё телемаркет.

[Ромыч]

Если эти импульсы принудительно ограничивать транзисторами, транзисторы будут греться нехило, так как будут выступать еще и в роли управляемых резиторов. Зачем такие потери?

[PSV]

Если эти импульсы принудительно ограничивать транзисторами, транзисторы будут греться нехило, так как будут выступать еще и в роли управляемых резиторов. Зачем такие потери?

Cогласен,никакого смысла ограничивать транзистором нет.Кроме всего прочего получишь ещё более жёсткий спектр импульса заряда и пульсаций на выходе фильтра.Наверно есть смысл ограничивать просто резистором.

[Lynx]

Уважаемые коллеги. Давайте не будем валить все в одну кучу и постараемся разобрать все по пунктам. Во-первых, диоды Шоттки не дорогие и не капризные. Если вести речь об индивидуальном изготовлении, то увеличение стоимости диода в 1.5...2 раза по сравнению с обычными типами непринципиально. Более того, существуют и реально доставаемы ДШ на напряжения до 400...500В, в т.ч. и наши, напр., КД273К...М.
Во-вторых, включение транзистора диодом дает нам ОБЫЧНЫЙ диод со всеми свойствами обычного диода, в т.ч. и обратным восстановлением. Для того, чтобы убедиться в этом, не нужно ничего моделировать, достаточно открыть любой справочник по транзисторам и найти слова "время рассасывания" и "время выключения". Эти времена будут примерно определять и время обратного восстановления перехода коллектор-база, который только и можно использовать в качестве диода, поскольку эмиттерный переход имеет очень маленькое допустимое обратное напряжение.
высокочастотность транзистора, как транзистора не имеет ОЧЕНЬ слабое отношение свойствам оного в диодном включении, даже у транзисторов с граничными частотами в десятки ГГц время обратного восстановления коллекторного перехода составляет в лучшем случае десятки нс, что не больше, чем у обычных скоростных диодов.
Далее - емкость коллекторного перехода. она, действительно меньше, чем емкость обычных диодов, но только на первый взгляд. Необходимо учитывать, что, что допустимый прямой ток диода "из транзистора" - это максимальный ток базы. Для транзисторов с малой емкостью эта величина составляет 10...200мА, т.е. это и будет максимально допустимым прямым током такого диода. Теперь смотрим емкости и времена ОВ диодов с током в 100мА. И что мы видим - те же единицы пФ и 4...10нс ОВ.
а для транзисторов с током базы в 1 и более А емкости составляют сотни пФ, что характерно и для диодов с таким током.
Синхронные выпрямители можно использовать лишь в том случае, если к ключевому прибору не прикладывается обратное напряжение, т.е., напр. в импульсных обратноходовых преобразователях, где обратный выброс поглощается демпферным диодом. Если делать синхронный выпрямитель для случая, где к ключу прикладывается и обратная полярность, то потребуются либо дополнительные защитные диоды, либо двуполярные ключи на встречных транзисторах, управление которыми требует достаточно сложных и громоздких схемных решений, оправданных лишь в случаях необходимости получения минимально возможных потерь в выпрямителе.

[Fenyx]

Спасибо Lynx - такой ответ я и надеялся получить. Однако доставаемость в С.Петербурге и г. Саратове различаются так же как и цвет лица коренных жителей сибири и центральной африки! Я спрашивал в наших магазинах и барахолках какие нибудь шоттки - ничего нет!!!! Так что такие глупые идеи как моя не от хорошей жизни уж поверьте. В общем отрицательный результат - тоже результат.

[Lynx]

Так что такие глупые идеи как моя не от хорошей жизни уж поверьте. В общем отрицательный результат - тоже результат.

Коллега, идея вовсе не глупая, по сути это возможный путь "эмуляции" быстрых диодов, но, к сожалению, он не позволяет получить диод с переходом Шоттки. Кстати, в ряде случаев, таким способом можно получать быстрые высоковольтные диоды с малой емкостью и утечками, которые могут быть нужными, скажем для ограничения сигнала УН, поступающего на выходной каскад при питании первого напряжением выше, чем питание у второго.

[Slash]

CLC фильтер спасет отца русской демократии. Нужно только сделать схему плавного включения, чтобы не получить импульс при включении от дросселя, и дроссель нужного размеру и будет всё телемаркет.

Неужели CLC фильтр практически панацея ? Т.е дроссель по-больше и все - ток потребления от сети будет почти постояным ?
Если уж ставить задачу построеня бескомпромисного блока питания, то можно замутить какую нибудь схему пассивного корректора коэффициента мощности.

[Ромыч]

Хорошее применение полевым транзисторам можно найти в выпрямителях импульсных БП. И-С вместо диода, а затвор к общему. Есть на вторичке напряжение - транзистор открыт, нету напряжения - закрыт. Имеет смысл при борьбе за высокий КПД при низком выпрямляемом напряжении, так как падение напряжения на таком "диоде" меньше 0,1 вольта.

[Apos]

Насчёт CLC фильтра есть опасения - ток, потребляемый усилителем (если только это не А) скачет, и получим в питании дикие переходные процессы со скачками напряжения выше предельно допустимого, об этом уже много раз говорили.
Если ставить индуктивность до первой ёмкости, то тоже будут переходные процессы.
Может быть, транзистор для регулировки зарядного тока поставить один, между мостом и первой ёмкостью? Греться будет, конечно, но ведь класс А, например, никого особо не смущает.
Если управлять таким транзистором от отдельной обмотки трансформатора, можно подобрать такой режим, чтобы транзистор плавно открывался в начале зарядного импульса, формируя его нарастание, а плавный спад получится сам собой по мере зарядки ёмкости. А чтобы ёмкость успевала полностью заряжаться при максимальном потреблении тока усилителем, в управление транзистором надо завести обратную связь по току потребления.
И вот тут возникает вопрос - не огребём ли мы тут по полной все те проблемы, которые вызваны кривостью транзистора и так досаждают схемотехникам при построении усилителей?

[Lynx]

не огребём ли мы тут по полной все те проблемы, которые вызваны кривостью транзистора

К сожалению, именно так оно и произойдет

[Fenyx]

он не позволяет получить диод с переходом Шоттки

А зачем именно такой? Я хотел просто быстрый.

в ряде случаев, таким способом можно получать быстрые высоковольтные диоды с малой емкостью и утечками

Но, как я понял, ток через них большой не пропустишь?

[WP]

Коллекторный переход транзистора при смещении его в прямом направлении имеет довольно большое время восттановления обратного сопротивления, измеряемое десятыми долями микросекунды, т. е. значительно хуже чем у быстрого диода, включать транзисторы вместо диодов исключительно бредовая идея.

[Konstantin]

Так проблема имеет и другое решение. Раз уж источник напряжения должен соответствовать таким требованиям не попробовать ли аккумуляторы а за ними стабилизатор линейный или без него и с кондерами??? Никаких тебе переключений.

[Lynx]

Но, как я понял, ток через них большой не пропустишь?

Да, предельный прямой ток равен максимальному току базы.

А зачем именно такой?

Я забыл смайлик поставить...

[ADDED=Lynx]1106825834[/ADDED]

Коллекторный переход транзистора при смещении его в прямом направлении имеет довольно большое время восттановления обратного сопротивления, измеряемое десятыми долями микросекунды, т. е. значительно хуже чем у быстрого диода

Это зависит от типа транзистора и в большинстве случаев так оно и есть. Но имеется и ряд исключений, представляющих собой быстрозакрывающиеся транзисторы с малой емкостью к-б, в основном оптимизированных для применения в видеоусилителях. Они технологически получаются такими, что время ОВ коллекторного перехода может быть в пределах 10...30нс (напр., 2SA1540)

[ADDED=Lynx]1106825896[/ADDED]

Так проблема имеет и другое решение

О какой проблеме речь?

[Apos]

Так проблема имеет и другое решение. Раз уж источник напряжения должен соответствовать таким требованиям не попробовать ли аккумуляторы а за ними стабилизатор линейный или без него и с кондерами??? Никаких тебе переключений.

Делают так, и очень успешно. Юра Пронин, например, питает усилки от аккумуляторов 7 а.ч, которые находятся под постоянной подзарядкой, причём зарядное устройство обеспечивает примерно треть среднего потребляемого усилителем тока, а пиковое потребление берётся от аккумуляторов. Ну а маломощные цепи сам Бог велел, как говорится, питать от аккумуляторов. Я тоже задумал при апгрейде цапа и выхлопа Пионера PD-S703 запитать их от аккумуляторов.
Но хочется всё же что-нибудь поулучшать в обычных БП, есть же ещё сабы 400-ваттные.
Вот тут http://www.ne.jp/asahi/evo/amp/index.htm наши пытливые японческие коллеги придумали "идеальный" диод из MOSFETа и операционника. Ссылка давнишняя, а проверить не могу, трафик кончается, прицеплю на всякий случай архив той странички.
https://forum.vegalab.ru/attachment....ntid=606&stc=1

О какой проблеме речь?

Вот это и хотелось бы определить в первую очередь.

Кроме броска тока на восстановление при закрытии диодов, сильные броски с широким спектром получаются из-за того, что время зарядки емкостей в каждом полупериоде ограничено тем временем, когда амплитуда напряжения на обмотке трансформатора превышает постоянную составляющую на конденсаторе, а это очень малая часть времени полупериода, импульс зарядного тока получается коротким, с широким спектром. И в эти моменты кондёр является по сути почти что КЗ в цепи зарядки, импульс получается большим по амплитуде. Вот от последствий всего этого безобразия и хотелось бы избавиться.

Вопрос опытным товаришчам - какая из этих пакостей - обратный ток восстановления или прямой ток зарядки - наиболее заметна на слух, с чем бороться в первую, а с чем во вторую очередь. Ну и какие методы этой борьбы целесообразны. Чтобы нам тут не погрязнуть и не стрелять из пушки по воробьям.
Может быть, достаточно экранировать детали, входящие в цепь прохождения зарядных импульсов - транс-провода-мост-провода-1-й кондёр? А для лучшего восстановления - небольшую индуктивность после моста?

[Ромыч]

Но хочется всё же что-нибудь поулучшать в обычных БП

ИОН ADR421-425. Шумы -126Дб.